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JP4804814B2 - Press-fit terminal - Google Patents

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JP4804814B2 JP2005186544A JP2005186544A JP4804814B2 JP 4804814 B2 JP4804814 B2 JP 4804814B2 JP 2005186544 A JP2005186544 A JP 2005186544A JP 2005186544 A JP2005186544 A JP 2005186544A JP 4804814 B2 JP4804814 B2 JP 4804814B2
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AutoNetworks Technologies Ltd
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  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

本発明は、電子機器に組み込まれる基板の導電性を有するスルーホールに圧入状態で挿入されて、該スルーホールで電気的に接続する接続部を有するプレスフィット端子に関し、特に自動車、産業機器等の高温、高湿といった過酷な環境下で使用される制御装置などで最適に使用されるプレスフィット端子に関するものである。   The present invention relates to a press-fit terminal having a connecting portion that is inserted into a conductive through-hole of a substrate incorporated in an electronic device in a press-fit state and electrically connected through the through-hole. The present invention relates to a press-fit terminal that is optimally used in a control device used in a severe environment such as high temperature and high humidity.

従来、プリント回路基板などの基板と端子を固定する方法として、基板に設けられた導電性スルーホールにプレスフィット端子と呼ばれる端子を挿入し、半田付けを行わずに機械的にこの端子を固定する方法が知られている。   Conventionally, as a method of fixing a terminal such as a printed circuit board and a terminal, a terminal called a press-fit terminal is inserted into a conductive through hole provided on the board, and the terminal is mechanically fixed without soldering. The method is known.

プレスフィット端子は、基板のスルーホールに挿入される案内部と、基板用コネクタなどに装着される取付部と、これら案内部と取付部との間に配置されてスルーホール径よりも大きな幅に形成され、スルーホール内部で圧入状態で挿入される接続部とを有している。   The press-fit terminal is arranged between the guide part inserted into the through hole of the board, the mounting part to be mounted on the board connector, etc., and between the guide part and the mounting part, and has a width larger than the through hole diameter. And a connecting portion that is inserted in a press-fitted state inside the through hole.

プレスフィット端子は、案内部より基板のスルーホールに挿入し、そのスルーホール径よりも大きな幅の接続部をスルーホール内に圧入する事で接触荷重が発生し、機械的な保持力が増大し、安定した電気的接続が得られる。   The press-fit terminal is inserted into the through hole of the board from the guide part, and the contact load is generated by press-fitting the connecting part with a width larger than the through hole diameter into the through hole, increasing the mechanical holding force. Stable electrical connection can be obtained.

また基板は、一般にガラス繊維を縦横に組み合わせエポキシ樹脂を含浸させたシートを多数積層し圧着して形成され、表面に導電部材による配線回路パターンと、該基板の表裏を貫通するスルーホールとが設けられている。基板のスルーホールには、該スルーホールの内周面の壁から基板表面のスルーホール開口周縁にかけて、銅めっき等のめっきが施されていて、スルーホールは導電性を有しており基板の配線回路パターンに電気的に接続されている。 The substrate is generally formed by a combination of glass fibers in a matrix laminated number of sheets impregnated with epoxy resin bonding, a wiring circuit pattern by the conductive member on the surface, and a through hole penetrating the front and back of the substrate Is provided. The through hole of the substrate is plated with copper plating or the like from the wall of the inner peripheral surface of the through hole to the periphery of the through hole opening on the surface of the substrate. It is electrically connected to the circuit pattern.

基板のスルーホールにプレスフィット端子を圧入すると、プレスフィット端子のプレスフィット接続部がスルーホールの開口周縁に最初に接触して荷重が加わり、プレスフィット接続部は弾塑性変形してスルーホール内に圧入される。   When a press-fit terminal is press-fitted into the through hole of the board, the press-fit connection part of the press-fit terminal first contacts the opening edge of the through hole and a load is applied, and the press-fit connection part is elastically plastically deformed into the through hole. Press fit.

自動車等の振動の大きな制御機器に用いられる基板は、電気的接続信頼性を得るために、プレスフィット端子の基板に対して固着力を十分確保する必要がある。そこで高保持力を得るために、例えばプレスフィット接続部の幅をスルーホールの径よりも更に大きく形成して、圧入シロを大きくしてなる高荷重タイプのプレスフィット端子が公知である(例えば、特許文献1参照)。   In order to obtain electrical connection reliability, a substrate used in a control device having a large vibration such as an automobile needs to secure a sufficient fixing force to the substrate of the press-fit terminal. Therefore, in order to obtain a high holding force, for example, a press-fit terminal of a high load type in which the width of the press-fit connection portion is formed larger than the diameter of the through hole and the press-fitting white is increased is known (for example, Patent Document 1).

特開2004−127610号公報JP 2004-127610 A

ところで基板のスルーホールに高荷重タイプのプレスフィット端子を圧入すると、プレスフィット端子圧入時の応力集中により、基板のスルーホール開口周縁のめっきが損傷してめっき切れが発生し易くなる。   By the way, when a high-load type press-fit terminal is press-fitted into a through-hole of the substrate, the plating at the periphery of the through-hole opening of the substrate is damaged due to stress concentration at the time of press-fitting the press-fit terminal, and the plating is likely to be broken.

またこの場合、基板のスルーホール開口部周辺の応力が基板の面方向に作用すると、基板を構成する積層体の各含浸シートが剥がれてしまい、基板自体を損傷させる虞がある。   Further, in this case, when the stress around the through-hole opening of the substrate acts in the surface direction of the substrate, each impregnated sheet of the laminate constituting the substrate is peeled off, which may damage the substrate itself.

特に基板が、自動車の制御装置等のように、周囲の温度が高く、多湿であり、振動が加わるような過酷な動作環境で使用される場合には、プレスフィット端子の圧入時の基板自体に与えた損傷が、絶縁性等の基板特性を大きく低下させることが懸念される。   Especially when the board is used in a harsh operating environment where the ambient temperature is high, humid, and vibration is applied, such as in a control device of an automobile, the board itself when press-fitting a press-fit terminal is used. There is a concern that the damage given may greatly deteriorate the substrate characteristics such as insulation.

そこで高荷重タイプのプレスフィット端子を圧入する場合、プレスフィット端子の表面にコンタクトオイルと呼ばれる潤滑油を塗布して圧入の負担を小さくした状態でスルーホールにプレスフィット端子を圧入して、基板に装着することが行われていた。   Therefore, when press-fitting a high-load type press-fit terminal, apply a lubricant called contact oil on the surface of the press-fit terminal to reduce the press-fitting load and press-fit the press-fit terminal into the through hole. Wearing was done.

しかしながら、プレスフィット端子の装着作業の際にコンタクトオイルを塗布することは、オイルの塗布作業に非常に手間がかかるという問題がある。またコンタクトオイルの材料費も必要となり、作業性の低下ともあいまって、プレスフィット端子の装着作業が高コストになってしまうという問題があった。   However, there is a problem that applying the contact oil at the time of the work of installing the press-fit terminal is very troublesome for the oil application work. In addition, the material cost of the contact oil is required, and there is a problem that the work of attaching the press-fit terminal becomes expensive in combination with a decrease in workability.

本発明が解決しようとする課題は、プレスフィット端子を基板のスルーホールに圧入する際に、端子にコンタクトオイルを塗布しなくても、スルーホールのめっき切れが発生しないプレスフィット端子を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a press-fit terminal in which through-hole plating does not occur even when contact oil is not applied to the terminal when press-fitting the press-fit terminal into the through-hole of the substrate. It is in.

本発明は、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたシートを積層圧着して形成された回路基板のスルーホールに、コンタクトオイルを塗布せずに圧入状態で挿入されるプレスフィット端子において、スルーホールに挿入した際に、下記(1)式で表されるスルーホールに加わる圧力Pdの最大値が500MPa以下であることを特徴とするプレスフィット端子を要旨とする。
Pd=Fd/S・・・・(1)
上記(1)式において、Fdはプレスフィット端子からスルーホールに加わる力の総和であり、下記の(2)式で表され、Sはプレスフィット端子とスルーホールとの接触面積である。
The present invention relates to a through-hole in a press-fit terminal that is inserted in a press-fit state without applying contact oil into a through-hole of a circuit board formed by laminating and pressing a sheet of glass fiber impregnated with an epoxy resin. The gist of the press-fit terminal is that the maximum value of the pressure Pd applied to the through hole represented by the following formula (1) when inserted is 500 MPa or less.
Pd = Fd / S (1)
In the above equation (1), Fd is the total force applied from the press-fit terminal to the through hole, and is expressed by the following equation (2), and S is the contact area between the press-fit terminal and the through hole.

Figure 0004804814
上記(2)式において、μはプレスフィット端子とスルーホールの摩擦係数であり、Piは接触荷重であり、θはプレスフィット端子とスルーホールの接触角である。
Figure 0004804814
In the above equation (2), μ is the friction coefficient between the press-fit terminal and the through hole, Pi is the contact load, and θ is the contact angle between the press-fit terminal and the through hole.

上記本発明に係るプレスフィット端子によれば、スルーホールに加わる圧力Pdの最大値が500MPa以下に形成されているから、プレスフィット端子の保持力を大きくして高荷重タイプの端子とした場合でも、基板のスルーホールにプレスフィット接続部が圧入された際に、スルーホールのめっき切れを防止できる。さらに、プレスフィット端子圧入の際の、基板自体を損傷させる虞もなく、基板特性を低下させない。   According to the press-fit terminal according to the present invention, since the maximum value of the pressure Pd applied to the through hole is formed to 500 MPa or less, even when the holding force of the press-fit terminal is increased to obtain a high load type terminal. When the press-fit connection part is press-fitted into the through hole of the substrate, it is possible to prevent the through hole from being plated out. Furthermore, there is no fear of damaging the substrate itself during press-fit terminal press-fitting, and the substrate characteristics are not deteriorated.

本発明は、高荷重タイプのプレスフィット端子であっても、コンタクトオイルを使用せずに圧入することができるから、コンタクトオイルの塗布作業が不要となって端子圧着の作業性が向上し、装着作業におけるコストを低減することができる。   Since the present invention can press-fit even a high-load type press-fit terminal without using contact oil, it eliminates the need to apply contact oil and improves the workability of terminal crimping. Costs in work can be reduced.

以下、本発明の実施形態について、図1〜7を参照して詳細に説明する。まず、基板のスルーホールのめっき切れが生じるメカニズムを検討した結果について説明する。図1はプレスフィット端子を基板のスルーホールに挿入する際に加わる力を示す説明図である。図1において、1はプレスフィット端子、2は基板、3はスルーホールである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. First, the results of studying the mechanism by which plating of through-holes in a substrate occurs will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the force applied when a press-fit terminal is inserted into a through hole of a substrate. In FIG. 1, 1 is a press-fit terminal, 2 is a substrate, and 3 is a through hole.

図1では記載を省略したが、基板2は、その表面に各種導電路が形成されているとともに、多数のスルーホール3が開口されている。このスルーホール3の内周面及び開口周縁には、銅めっき等によりめっきが形成され基板2表面の導電路と接続されている。なお図1では、プレスフィット端子1の形状は概略の形状を示した。   Although not shown in FIG. 1, the substrate 2 has various conductive paths formed on the surface thereof, and a large number of through holes 3 are opened. Plating is formed on the inner peripheral surface and the opening peripheral edge of the through hole 3 by copper plating or the like and connected to the conductive path on the surface of the substrate 2. In FIG. 1, the shape of the press-fit terminal 1 is an approximate shape.

図1に示すように、プレスフィット端子1を基板2のスルーホール3に挿入する際、プレスフィット端子1を一定量挿入したところで、スルーホール3の周縁部に接触する。ここからプレスフィット端子1及び基板2のスルーホール周縁3aに負荷が加わり、プレスフィット端子1はスルーホール3の内部に圧入されることになる。   As shown in FIG. 1, when the press-fit terminal 1 is inserted into the through hole 3 of the substrate 2, when a certain amount of the press-fit terminal 1 is inserted, the peripheral edge of the through hole 3 is contacted. From this point, a load is applied to the press-fit terminal 1 and the through-hole periphery 3 a of the substrate 2, and the press-fit terminal 1 is press-fitted into the through-hole 3.

このときにスルーホールの周縁3aに加わる力は、プレスフィット端子1の接続部からの摩擦力μNと垂直抗力Nとの合力Fdとなる。この力Fdによりスルーホール3が変形して、スルーホール3のめっき切れが発生するものと考えられる。これに対し、プレスフィット端子にコンタクトオイルを塗布した場合は、摩擦係数μが低下することにより上記の摩擦力μNが低減することで、スルーホールに対する負荷が低減される事になり、めっき切れが防止できると思われる。   At this time, the force applied to the peripheral edge 3 a of the through hole is a resultant force Fd of the frictional force μN from the connecting portion of the press-fit terminal 1 and the vertical drag N. It is considered that the through hole 3 is deformed by this force Fd and the plating of the through hole 3 is broken. On the other hand, when contact oil is applied to the press-fit terminals, the frictional coefficient μ is reduced, and the frictional force μN is reduced. It seems that it can be prevented.

図1に示すように、スルーホールの内壁3bに加わる力をスルーホール3側から見て分解すると、Piは接触荷重(接触方向反力)、μは摩擦係数、Nは垂直抗力、θは接触角、Fiは挿入力となる。ここで、スルーホール内に加わる力の総和はFdである。この力の総和Fdは下記の(2)式で表される。   As shown in FIG. 1, when the force applied to the inner wall 3b of the through hole is disassembled when viewed from the through hole 3 side, Pi is a contact load (contact direction reaction force), μ is a friction coefficient, N is a vertical drag, and θ is a contact. Corners and Fi are insertion forces. Here, the total sum of the forces applied to the through holes is Fd. This total force Fd is expressed by the following equation (2).

Figure 0004804814
Figure 0004804814

挿入の各瞬間における端子とスルーホールとの接触面積(片側のみ)をSとすると、スルーホールにおいて、めっきに加わる圧力Pdは、下記(1)式で表される。
Pd=Fd/S ・・・(1)
When the contact area (only one side) between the terminal and the through hole at each moment of insertion is S, the pressure Pd applied to the plating in the through hole is expressed by the following equation (1).
Pd = Fd / S (1)

(1)式におけるPdに着目して、高荷重タイプのプレスフィット端子について、この数値とスルーホールのめっき切れの関係を検討したところ、ある値を閾値として、この値を越えるとスルーホールのめっき切れが発生し、この値以下ではスルーホールのめっき切れが発生しないことが明らかとなった。この値は、500MPaであった。   Focusing on Pd in equation (1), the relationship between this numerical value and through-hole plating breakage was examined for high-load type press-fit terminals. It was clarified that the through hole was not cut below this value. This value was 500 MPa.

めっきに加わる圧力Pdは、下記の手段により求めることができる。図1に示す力のつりあいの関係より、下記の(3)式、(4)式が導き出される。
N・sinθ=Pi+μN・cosθ ・・・(3)
Fi=Ncosθ+μN・sinθ ・・・(4)
図1において、分力Nと分力μNの合力がFdであり、Fdは下記の(5)式の通り表される。
The pressure Pd applied to the plating can be obtained by the following means. The following formulas (3) and (4) are derived from the relationship of force balance shown in FIG.
N · sin θ = Pi + μN · cos θ (3)
Fi = Ncos θ + μN · sin θ (4)
In FIG. 1, the resultant force of the component force N and the component force μN is Fd, and Fd is expressed as the following equation (5).

Figure 0004804814
Figure 0004804814

垂直抗力Nは上記(3)式より下記(6)式の通り表される。   The vertical drag N is expressed by the following equation (6) from the above equation (3).

Figure 0004804814
Figure 0004804814

上記(6)式より、接触荷重Pi、接触角θ、摩擦係数μが判明していれば、垂直抗力Nが求められる。そして上記(2)式より垂直抗力Nを用いて、Fdを算出することができる。さらに接触面積Sを求めれば(1)式よりFdを接触面積Sで除することで、スルーホールのめっきに加わる圧力Pdが求められる。   If the contact load Pi, the contact angle θ, and the friction coefficient μ are known from the above equation (6), the normal drag N can be obtained. Then, Fd can be calculated using the vertical drag N from the above equation (2). Further, when the contact area S is obtained, the pressure Pd applied to the plating of the through hole is obtained by dividing Fd by the contact area S from the equation (1).

図2(a)に示すニードルアイ型のプレスフィット端子について、実際にPd値を求めた例を以下に示す。ニードルアイ型のプレスフィット端子は、図2(a)に示すように、プレスフィット端子1の一方の端部は、スルーホール3に挿入される端子を案内する案内部11として先細状に形成され、他端側は基板用コネクタハウジング等(図示しない)に圧入などにより装着するための取付部12として形成され、中間部がスルーホールと接触する接続部13として形成されている。   An example in which the Pd value is actually obtained for the needle eye type press-fit terminal shown in FIG. As shown in FIG. 2A, the needle eye type press-fit terminal is tapered at one end of the press-fit terminal 1 as a guide portion 11 that guides a terminal inserted into the through hole 3. The other end side is formed as a mounting portion 12 to be attached to a board connector housing or the like (not shown) by press-fitting or the like, and an intermediate portion is formed as a connection portion 13 in contact with the through hole.

図2(a)のプレスフィット端子1は、中央の接続部13に、軸方向に細長い端子1を貫通するスリット部14が設けられている。図2(b)は図2(a)の接続部13のA−A線における断面図である。図2(b)に示すように、スリット部14を挟んで断面形状が略方形の2本の梁部材15、16が対向するように配置され、梁部材15、16がスリット部14方向に撓んで、弾塑性変形が可能に形成されている。ニードルアイ型のプレスフィット端子1は、接続部13の梁部材15、16が弾塑性変形することで、接続部13がスルーホール3内に圧入する際の挿入力を低下させると共に、挿入後は梁部材15、16のスリット部14とは反対方向に広がろうとする弾性力により、スルーホール3に対する高い保持力が得られる。   The press-fit terminal 1 in FIG. 2A is provided with a slit portion 14 penetrating the elongated terminal 1 in the axial direction at a central connection portion 13. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of the connection portion 13 in FIG. As shown in FIG. 2B, the two beam members 15 and 16 having a substantially square cross section are arranged so as to face each other across the slit portion 14, and the beam members 15 and 16 are bent in the direction of the slit portion 14. Therefore, it is formed to be capable of elastic-plastic deformation. The needle eye type press-fit terminal 1 reduces the insertion force when the connecting portion 13 is press-fitted into the through-hole 3 by elastically deforming the beam members 15 and 16 of the connecting portion 13 and after insertion. A high holding force with respect to the through hole 3 is obtained by the elastic force of spreading in the direction opposite to the slit portion 14 of the beam members 15 and 16.

図2(a)に示すプレスフィット端子1は、銅合金等の導電性に優れた金属線をプレスすることにより形成されていている。また特に図示しないが、プレスフィット端子1のスルーホールと接触する接続部13の表面には、錫めっき等のめっきが施されている。   A press-fit terminal 1 shown in FIG. 2A is formed by pressing a metal wire having excellent conductivity such as a copper alloy. Although not particularly illustrated, the surface of the connecting portion 13 that comes into contact with the through hole of the press-fit terminal 1 is plated with tin or the like.

図2(a)に示す形状のプレスフィット端子をスルーホールに挿入し、挿入量に対する、挿入力、接触加重、接触角、接触面積等を測定した。図3〜図7はプレスフィット端子の挿入量と各値の関係を示すグラフである。この場合、プレスフィット端子の挿入はコンタクトオイルを塗布せずに行った。   A press-fit terminal having the shape shown in FIG. 2A was inserted into the through hole, and the insertion force, contact load, contact angle, contact area, and the like with respect to the insertion amount were measured. 3 to 7 are graphs showing the relationship between the amount of press-fit terminal insertion and each value. In this case, the press-fit terminal was inserted without applying contact oil.

図3は挿入量と挿入力Fiの関係を示すグラフであり、横軸が挿入量(mm)であり、縦軸が挿入力Fi(N)である。挿入量は、プレスフィット端子1の接続部13がスルーホール3の開口部周縁に接触したときを0mmとした。図3に示すように、プレスフィット端子1をスルーホール3に挿入するにつれて、挿入力は徐々に上昇する。挿入量が一定のところで、挿入力は最大値となり、その後低下して一定となり、挿入量を増やしても一定の挿入力が保持される。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the insertion amount and the insertion force Fi, where the horizontal axis represents the insertion amount (mm) and the vertical axis represents the insertion force Fi (N). The amount of insertion was set to 0 mm when the connecting portion 13 of the press-fit terminal 1 was in contact with the periphery of the opening of the through hole 3. As shown in FIG. 3, the insertion force gradually increases as the press-fit terminal 1 is inserted into the through hole 3. When the insertion amount is constant, the insertion force becomes the maximum value, and then decreases and becomes constant. Even if the insertion amount is increased, the constant insertion force is maintained.

図4は挿入量と接触荷重Piの関係を示すグラフであり、横軸が挿入量(mm)であり、縦軸が接触加重Pi(N)である。図4に示すように、プレスフィット端子を挿入するにつれて接触荷重Piは上昇し、挿入力が最大となる挿入量のところで接触荷重Piが最大になり、その後、挿入量が増加しても接触荷重Piは維持される。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the insertion amount and the contact load Pi, where the horizontal axis is the insertion amount (mm), and the vertical axis is the contact load Pi (N). As shown in FIG. 4, the contact load Pi increases as the press-fit terminal is inserted, and the contact load Pi becomes maximum at the insertion amount where the insertion force becomes maximum. Pi is maintained.

図5は挿入量と接触角θの関係を示すグラフであり、横軸が挿入量(mm)であり、縦軸が接触角θ(deg)である。接触角θはプレスフィット端子の挿入側の形状に依存する。図2(a)に示す形状のプレスフィット端子の場合、図5に示す様に、接触角θが変化する。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the insertion amount and the contact angle θ, where the horizontal axis is the insertion amount (mm) and the vertical axis is the contact angle θ (deg). The contact angle θ depends on the shape on the insertion side of the press-fit terminal. In the case of the press-fit terminal having the shape shown in FIG. 2A, the contact angle θ changes as shown in FIG.

図6は挿入量と接触面積Sの関係を示すグラフであり、横軸が挿入量(mm)であり、縦軸が接触面積S(mm)である。図2(a)に示す形状のプレスフィット端子の接触面積Sは、図6に示すように変化する。接触面積はプレスフィット端子の各挿入量に応じた断面から実測することで得られる。 FIG. 6 is a graph showing the relationship between the insertion amount and the contact area S, where the horizontal axis is the insertion amount (mm), and the vertical axis is the contact area S (mm 2 ). The contact area S of the press-fit terminal having the shape shown in FIG. 2A changes as shown in FIG. The contact area can be obtained by measuring from a cross section corresponding to each insertion amount of the press-fit terminal.

図3〜図5に示す挿入力Fi、接触荷重Pi及び接触角θのデータを用い、前記(3)式及び(4)式より垂直抗力Nを求めた。さらに、摩擦係数μのデータ及び、接触面積Sのデータ等から、挿入量の各瞬間におけるスルーホールに加わる圧力Pdを計算により求め、この圧力Pdと挿入量の関係のグラフを図7に示した。なお、摩擦係数μは材質に固有のものであり、材質に応じて既知の手法によって測定することができる。図7において横軸が挿入量(mm)であり、縦軸が圧力Pd(MPa)である。図7に示すように、圧力Pdは挿入量が増えると上昇し、最大値を経てその後低下する。このグラフの中の最大値が、本発明のPdの最大値である。   Using the data of the insertion force Fi, the contact load Pi, and the contact angle θ shown in FIGS. 3 to 5, the normal drag N was obtained from the above equations (3) and (4). Further, the pressure Pd applied to the through hole at each moment of the insertion amount is obtained by calculation from the data of the friction coefficient μ, the data of the contact area S, etc., and the graph of the relationship between the pressure Pd and the insertion amount is shown in FIG. . The coefficient of friction μ is specific to the material and can be measured by a known method depending on the material. In FIG. 7, the horizontal axis represents the amount of insertion (mm), and the vertical axis represents the pressure Pd (MPa). As shown in FIG. 7, the pressure Pd increases as the insertion amount increases, and then decreases after passing through the maximum value. The maximum value in this graph is the maximum value of Pd of the present invention.

高荷重タイプの種々の形状のプレスフィット端子を作成して(実験No.1〜4)、上記の手法にてPdの最大値を求めるとともに、スルーホールのめっき切れの発生の有無を調べた結果を表1に示す。Pdの最大値が500MPa以下の場合には、めっき切れが発生しないことが明らかである。   Results of creating high-load type press-fit terminals of various shapes (Experiment Nos. 1 to 4), obtaining the maximum value of Pd by the above method, and examining the occurrence of through-hole plating breakage Is shown in Table 1. When the maximum value of Pd is 500 MPa or less, it is clear that the plating is not broken.


Figure 0004804814
Figure 0004804814

プレスフィット端子1において、圧力Pdの最大値に対して影響を与える要因は、主として、その接続部13の形状である。例えば図2(a)、(b)に示すニードルアイ型のプレスフィット端子の場合、接続部におけるスリット部14の長さ、形状、接続部13における梁部材15、16の太さ、形状、接続部13の長さ、接続部13の傾斜等を変更させることで、圧力Pdの最大値を変えることができる。圧力Pdの最大値が500MPa以下となるようにプレスフィット端子の形状を決定する要素として、その選択肢は無数にある。しかし、どのような形状を選択した場合であっても、形成されたプレスフィット端子が上記したスルーホールに加わる圧力Pdの最大値が500MPa以下になるようにすれば、めっき切れを確実に防止できることになる。これは、プレスフィット端子を設計、評価する上で大きな利点である。   In the press-fit terminal 1, the factor that affects the maximum value of the pressure Pd is mainly the shape of the connecting portion 13. For example, in the case of the needle eye type press-fit terminal shown in FIGS. 2A and 2B, the length and shape of the slit portion 14 in the connection portion, the thickness, shape, and connection of the beam members 15 and 16 in the connection portion 13. The maximum value of the pressure Pd can be changed by changing the length of the portion 13, the inclination of the connecting portion 13, and the like. There are an infinite number of options for determining the shape of the press-fit terminal so that the maximum value of the pressure Pd is 500 MPa or less. However, no matter what shape is selected, if the maximum value of the pressure Pd applied to the through-hole by the formed press-fit terminal is 500 MPa or less, it is possible to reliably prevent plating failure. become. This is a great advantage in designing and evaluating press-fit terminals.

上記の実施例のプレスフィット端子は、ニードルアイ型を例として説明したが、接続部の断面形状がニードルアイ型に特に限定されず、他の形状であってもよい。例えば、接続部の断面形状が挿入時に変形しないソリッド型、接続部の断面形状が挿入時に変形するように形成されたC型、M型、N型、H型等のプレスフィット端子であっても、スルーホールのめっきに加わる圧力Pdの最大値が500MPa以下になるようにすれば、めっき切れを防止できるものである。   Although the press-fit terminal of the above embodiment has been described by taking the needle eye type as an example, the cross-sectional shape of the connecting portion is not particularly limited to the needle eye type, and may be another shape. For example, a solid type in which the cross-sectional shape of the connecting portion is not deformed when inserted, or a press-fit terminal such as a C-type, M-type, N-type, or H-type formed so that the cross-sectional shape of the connecting portion is deformed at the time of insertion. If the maximum value of the pressure Pd applied to the plating of the through hole is 500 MPa or less, it is possible to prevent the plating from being cut.

本発明プレスフィット端子は、各種の制御基板の接続端子として用いることができるが、特に自動車等の電気配線における電線基板同士の接続に用いた場合、車載時の高温、高振動等の過酷な条件においても高い信頼性を有する接続端子として最適である。   The press-fit terminal of the present invention can be used as a connection terminal for various control boards, but particularly when used for connection between wire boards in electrical wiring of an automobile or the like, severe conditions such as on-vehicle high temperature and high vibration Is optimal as a connection terminal having high reliability.

プレスフィット端子を基板のスルーホールに挿入する際に加わる力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the force added when a press fit terminal is inserted in the through hole of a board | substrate. (a)はニードルアイ型のプレスフィット端子の一例を示す正面図であり、(b)は図2(a)のA−A線における断面図である。(A) is a front view which shows an example of a needle eye type press fit terminal, (b) is sectional drawing in the AA of FIG. 2 (a). プレスフィット端子の挿入量と挿入力Fiの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the insertion amount of a press fit terminal, and insertion force Fi. プレスフィット端子の挿入量と接触荷重Piの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the insertion amount of a press fit terminal, and the contact load Pi. プレスフィット端子の挿入量と接触角θの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the insertion amount of a press fit terminal, and contact angle (theta). プレスフィット端子の挿入量と接触面積Sの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the insertion amount of a press-fit terminal, and the contact area S. プレスフィット端子の挿入量とスルーホールに加わる圧力Pdの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the insertion amount of a press fit terminal, and the pressure Pd added to a through hole.

符号の説明Explanation of symbols

1 プレスフィット端子
2 基板
3 スルーホール
3a スルーホールの周縁
3b スルーホールの内壁
13 プレスフィット端子の接続部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Press fit terminal 2 Board | substrate 3 Through hole 3a Perimeter of through hole 3b Inner wall of through hole 13 Connection part of press fit terminal

Claims (1)

ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたシートを積層圧着して形成された回路基板のスルーホールに、コンタクトオイルを塗布せずに圧入状態で挿入されるプレスフィット端子において、スルーホールに挿入した際に、下記(1)式で表されるスルーホールに加わる圧力Pdの最大値が500MPa以下であることを特徴とするプレスフィット端子。
Pd=Fd/S・・・・(1)
上記(1)式において、Fdはプレスフィット端子からスルーホールに加わる力の総和であり、下記の(2)式で表され、Sはプレスフィット端子とスルーホールとの接触面積である。
Figure 0004804814

上記(2)式において、μはプレスフィット端子とスルーホールの摩擦係数であり、Piは接触荷重であり、θはプレスフィット端子とスルーホールの接触角である。
When a press-fit terminal is inserted in a press-fit state without applying contact oil to a through-hole of a circuit board formed by laminating and pressing a sheet of glass fiber impregnated with an epoxy resin, when inserted into the through-hole. A press-fit terminal, wherein the maximum value of the pressure Pd applied to the through hole represented by the following formula (1) is 500 MPa or less.
Pd = Fd / S (1)
In the above equation (1), Fd is the total force applied from the press-fit terminal to the through hole, and is expressed by the following equation (2), and S is the contact area between the press-fit terminal and the through hole.
Figure 0004804814

In the above equation (2), μ is the friction coefficient between the press-fit terminal and the through hole, Pi is the contact load, and θ is the contact angle between the press-fit terminal and the through hole.
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